Introduction à la biologie

1. La biologie, science de la vie

Le mot biologie vient de deux mots grecs : bios, qui veut dire « la vie », et logos, qui veut dire « l'étude, le discours ». La biologie est donc la science qui étudie les êtres vivants : leur forme, leur fonctionnement, leur reproduction, leur alimentation et leurs relations avec leur milieu.

Comme le monde vivant est immense, la biologie est divisée en plusieurs branches :

En 7e, tu vas surtout faire de la zoologie (les vertébrés), puis étudier la nutrition, la respiration et la reproduction des animaux et des végétaux.

2. Vivant, mort ou inerte ?

On peut classer tout ce qui nous entoure en trois catégories :

• un être vivant est actuellement en vie : la chèvre, le manguier, les fourmis, les champignons ;
• un être mort a été vivant mais ne l'est plus : la branche tombée, une feuille sèche, un poisson fumé ;
• un objet inerte (on dit aussi non vivant) n'a jamais été vivant : le caillou, l'eau, le nuage, la bouteille en plastique.

Pour décider, on ne regarde pas un seul caractère, mais l'ensemble des caractères de la vie. Le nuage de Mamadou se déplace, mais c'est le vent qui le pousse ; il grossit, mais parce que de la vapeur d'eau s'y ajoute de l'extérieur. Il ne se nourrit pas, ne respire pas et ne fait pas de « petits nuages » à partir de lui-même : il est inerte.

3. Les caractères communs à tous les êtres vivants

Tous les êtres vivants, de la plus petite bactérie au grand fromager, accomplissent les mêmes grandes fonctions :

1. Ils se nourrissent (nutrition). Ils prennent dans leur milieu des aliments ou des substances qu'ils transforment. La chèvre broute l'herbe ; le manguier absorbe l'eau et les sels minéraux du sol par ses racines et fabrique sa matière grâce à la lumière.
2. Ils respirent (respiration). Ils échangent des gaz avec leur milieu : en général, ils absorbent du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone. Les plantes respirent aussi, jour et nuit.
3. Ils grandissent (croissance). Un chevreau devient une chèvre, une graine de manguier devient un arbre.
4. Ils se reproduisent (reproduction). Ils donnent naissance à des êtres semblables à eux : la poule pond des œufs, le manguier produit des graines.
5. Ils réagissent à leur milieu (relation). La fourmi fuit quand on souffle dessus ; les feuilles d'une plante se tournent vers la lumière ; les feuilles de la sensitive se replient quand on les touche.
6. Ils rejettent des déchets (excrétion). Urine, sueur, dioxyde de carbone.
7. Ils naissent, vieillissent et meurent. La vie a un début et une fin.

Retiens surtout ceci : se déplacer n'est pas un caractère obligatoire de la vie. Le manguier ne se déplace pas, mais il se nourrit, respire, grandit et se reproduit : il est bien vivant. À l'inverse, une voiture se déplace, mais elle n'est pas vivante.

4. La cellule, brique de base du vivant

Si l'on observe au microscope une fine peau d'oignon, on voit de petits compartiments serrés les uns contre les autres : ce sont des cellules. En 1665, le savant anglais Robert Hooke a été l'un des premiers à observer de telles « petites cases » dans du liège et à les appeler cellules.

Tous les êtres vivants sont formés de cellules. Certains n'en ont qu'une seule : ce sont des êtres unicellulaires (les bactéries, par exemple), visibles seulement au microscope. D'autres en ont des milliards : ce sont des êtres pluricellulaires (l'être humain, la chèvre, le manguier).

Une cellule comprend en général :

• une membrane, fine enveloppe qui l'entoure ;
• le cytoplasme, substance qui la remplit ;
• un noyau, qui dirige son fonctionnement.

Les cellules végétales ont en plus une paroi rigide (la paroi cellulosique) et, dans les parties vertes, de petits grains verts appelés chloroplastes.

5. Les instruments du biologiste

Le biologiste observe, décrit, compare et expérimente. Il utilise :

• ses yeux, pour les êtres de grande taille ;
• la loupe, qui grossit quelques fois (pour les pattes d'une fourmi, les nervures d'une feuille) ;
• le microscope, qui grossit des centaines de fois (pour les cellules et les microbes) ;
• le dessin d'observation : un dessin simple, au crayon, avec un titre, des traits de légende horizontaux tracés à la règle et le grossissement s'il y en a un.

6. Classer les êtres vivants

Les êtres vivants sont très nombreux et très variés. Pour s'y retrouver, les biologistes les classent en groupes selon des caractères communs qu'on peut observer. Au premier niveau, on distingue de grands groupes :

Chez les animaux, un caractère très important sépare deux ensembles :

• les vertébrés, qui ont une colonne vertébrale (poisson, grenouille, lézard, poule, chèvre) ;
• les invertébrés, qui n'en ont pas (fourmi, escargot, ver de terre, araignée).

Les vertébrés seront l'objet des prochaines leçons.